PREVENCE A PROFYLAXE MALÁRIE V. hradecké vakcinologické dny Hradec Králové, 3. října 2009 František Stejskal Oddělení tropické medicíny, 1.LF UK, FN Na Bulovce, Infekční oddělení nemocnice Liberec email: fstej@lf1.cuni.cz
ZDRAVOTNICKÝ VÝZNAM MALÁRIE World Health Report 2004 Endemická asi ve 100 zemích světa, kde žije asi 40 % světové populace Incidence se odhaduje na 350 500 mil. případů za rok 1,1 1,3 mil. úmrtí za rok Subsaharská Afrika 90 % všech úmrtí - infekce vyvolány Pl. falciparum Většina úmrtí u dětí pod 5 let - nejčastější příčina úmrtí ~ 20% 25 40% ambulantních návštěv lékaře 20 50% všech hospitalizací malých dětí Ostatní oblasti 5 mil. případů ročně hlášeno mimo subsaharskou Afriku z toho 3 mil. v Indii a Pákistánu (převažuje Pl. vivax)
ROZŠÍŘENÍ MALÁRIE WHO, 2007
PREVENCE MALARICKÉ INFEKCE Změny prostředí a kontrola vektorů Redukce líhnišť vysoušením močálů Boj proti dospělým komárům i jejich larválním stádiím aplikace insekticidů a larvicidních látek reziduální insekticidy v obydlích biologické metody Ochrana před poštípáním komáry Výběr vhodných míst pro zakládání nových obydlí Používání impregnovaných moskytiér Aplikace repelentů Vhodný oděv Časná diagnóza a účinná terapie malárie Profylaktické užívání antimalarik Antimalarické vakcíny
TYPY VAKCÍNY PODLE MÍSTA ZÁSAHU Pre-erytrocytární Průnik sporozoitu během 30 min. do hepatocytu Hepatocyt s merozoity Blokující přenos infekce Erytrocytární
VAKCÍNY PODLE MÍSTA ZÁSAHU Pre-erytrocytární vakcíny Očkování ozářenými (atenuovanými) sporozoity od 60. let Navození buněčné imunity: specifické CD8 + T lymfocyty (jejich vysoký počet je nutný k sterilní imunitě u myší) Circumsporozoitový protein (CSP) nejčastěji využívaný antigen TRAP (trombospondin-related anonymous protein), LSA1, LSA3 Erytrocytární asexuální vakcíny Navození humorální imunity: specifické protilátky a CD4 + T buňky Několik kandidátních vakcín je testováno fáze 1 MSP1 (merozoite surface protein-1) iniciální vazba k erytrocytu MSP3 exprimován merozoity i pozdními schizonty AMA1 (apical membrane antigen-1) vstup do ery (hepatocytu) Vysoká variabilita proteinů (polymorfismus), redundance funkcí Vakcíny blokující přenos malárie Nechrání před onemocněním, ale populaci před přenosem malárie - epidemiologický význam Protilátková imunitní odpověď namířená proti sexuálním stádiím
TYPY VAKCÍN PODLE ÚČINKU A CÍLOVÉ POPULACE Typ 1 Snížení incidence těžké tropické malárie a úmrtnosti na malárii u kojenců a malých dětí žijících v oblastech s vysokým výskytem Pl. falciparum subsaharská Afrika Model přirozené imunity proti malárii MALÉ DĚTI POD 5 LET V HYPERENDEMICKÝCH OBLASTECH Typ 2 Prevence všech klinických forem malárie Pl. falciparum i Pl. vivax -včetně infekcí neimunních osob Model vakcinace iradiovanými (atenuovanými) sporozoity CESTOVATELÉ, MIGRANTI Z NEENDEMICKÝCH OBLASTÍ Typ 3 Vakcíny blokující přenos infekce FÁZE ELIMINACE INFEKCE, NE HYPERENDEMICKÉ OBLASTI
PRE-ERYTROCYTÁRNÍ VAKCÍNY VE VÝVOJI Radiací atenuované sporozoity Vysoká, ale krátkodobá protekce, technologické obtíže Sanaria Inc. S. Hoffman velkokapacitní produkce Nelze pěstovat in vitro, purifikace ze slinných žlaz Květen 2009 klinická studie fáze I 104 dobrovolníků TRAP (motilita sporozoitů a vstup do hepatocytů) ME-TRAP, exprese v MVA (upravený virus vakcinie Ankara) RTS,S/AS (subjednotková,rekombinantní) C-terminální doména CSP (NANP) 37 připojena k HBsAg s adjuvans AS01(2) liposomy MPL A, saponin QS21 exprese v Saccharomyces cerevisiae GSK, WRAIR, PATH-MVI, Gates vývoj přes 20 let 2009: multicentrická studie fáze 3 v Africe registrace r. 2011 > 3000 dětí v 8 afrických zemích, více než 8000 dávek vakcíny - bezpečnost, účinnost, podání s EPI
VAKCÍNA RTS,S/AS Použití vakcíny v Africe závisí na oblasti a věku dětí Epidemiologické a klinické odlišnosti závislé na intenzitě přenosu: Severní Ghana: extrémně vysoký přenos kojenci a batolata umírají na těžkou anémii Gambie: méně intenzivní přenos 2-5 leté děti v největším riziku umírají na cerebrální malárii Klinické studie Mozambik (2003): studie 2. fáze; > 2000 dětí; 1 4 roky; 3 dávky vakcíny s odstupem 1 měsíce; účinnost (efficacy) vakcíny: 44,9 % redukce malarické infekce v období 6 měsíců po aplikaci 36,3 % redukce klinické malárie v období 18 měsíců 48,6 % redukce těžké malárie v období 18 měsíců 38,3 % redukce těžké malárie v období 42 měsíců po aplikaci Studie zaměřená na současnou aplikaci s dalšími vakcínami kojeneckého věku (DTPw, Hib) - rutinní očkování v Africe (EPI); kojenci (n=340), 3 dávky ve věku 6, 12, 16 týdnů: prokázala bezpečnost účinnost proti 1. malarické infekci během 3 měs. po vakcinaci 66 % Manďáková Z.Vakcinologie. 2008;2(3):120-123
VAKCÍNY PROTI ASEXUÁLNÍ ERYTROCYTÁRNÍ FÁZI SPf66 (Ústav imunologie, Bogota, Kolumbie) První klinicky testovaná syntetická vakcína proti malárii Cochran. analýza neprokázala signifikantní ochranu V současnosti je několik kandidátních vakcín klinicky testováno ve fázích 1 a 2 proteiny, které se účastní průniku merozoitu do erytrocytu: MSP1, MSP2, MSP3, RESA vliv na klinický průběh, nechrání před infekcí (MPS1-MPS2-RESA) kmenově specifická odpověď - výrazný polymorfismus antigenů, variabilita v mechanizmu invaze erytrocytů u Pf (u Pv je invaze závislá na Duffy antigenu)
VAKCÍNA CHRÁNÍCÍ TĚHOTNÉ ŽENY Těžší průběh malárie v těhotenství Vliv malárie na plod nižší porodní hmotnost PfEMP1 protein zprostředkovává adhezi k endotelu cév Infikované erytrocyty, které sekvestrují v placentě těhotných žen mají na svém povrchu velmi specifickou variantu tohoto povrchového antigenu : VAR2CSA protein vázající se na chondroitin sulfát A vakcína by nechránila před infekcí a postižením dalších orgánů
VAKCÍNY BLOKUJÍCÍ PŘENOS MALÁRIE První koncept vyvinut před 30 lety protilátky nasáté s krví komárem zablokují vývoj sexuálních stádií Proteiny Pfs48/45 a Pfs230 exprimované sexuálními stádii a ovlivňující fertilitu samčích gametocytů (protilátky inhibují oplodnění samičích makrogametocytů) titr protilátek proti Pfs230 koreloval s inhibicí přenosu infekce neglykosylované, povrchové proteiny s mnohočetnými disulfidickými můstky problémy s expresí v eukaryot. systémech (glykosylace) i bakteriích (nesprávná tvorba disulfidických můstků) Proteiny Pfs25 a Pfs28 povrchové proteiny, které se exprimují až ve stádiu zygoty a ookinetu ve střevním traktu komárů (nejsou v krvi hostitele) specifické protilátky blokují sporogonii Experimenty na zvířatech a první klinické testy na dobrovolnících Hodnocení pokusů: komáři sají imunní sérum a gametocyty přes arteficiální membránu a hodnotí se vývoj oocyst v komárech
OBTÍŽE PŘI VÝVOJI ÚČINNÉ ANTIMALARICKÉ VAKCÍNY Intracelulární parazit Exprese proteinů závisí na vývojovém stádiu Variabilita povrchových antigenů v průběhu infekce (imunitní únik parazita) Genetický polymorfismus řady parazitárních proteinů kmenově specifická imunita
BUDOUCNOST MALARICKÝCH VAKCÍN Kompletní genom Pl. falciparum osekvenován a publikován v r. 2002 Identifikace T- a B- buněčných epitopů jako kandidátů pro malarickou vakcínu dosud byl studován a testován pouze omezený repertoár parazitárních proteinů ~ 50 (většina ze sporozoitů) Problém rekombinantních vakcín nezajistí zcela spolehlivou ochranu určitá populace parazita unikne působení vakcíny Vakcíny založené na jednom antigenu (epitopu), namířené proti jednomu stádiu parazita jediná mutace může způsobit selhání vakcíny Kombinované vakcíny, složené z více antigenů proti různým stádiím parazita (duální proti jaterním a erytrocytárním stádiím parazita) Vakcíny založené na atenuovaných stádiích parazita modifikované sporozoity i erytrocytární asexuální stádia (atenuované merozoity) technologické obtíže: nutno důkladně purifikovat od hostitelských krevních proteinů riziko transformace v divoký virulentní kmen DNA vakcíny (virové vektory vakcinia, adenovirus)
CHEMOPROFYLAXE MALÁRIE A ZÓNY WHO, 2009 II (I) II IV III IV II (I) II IV I IV I III I IV II (I) BALI I I bez chemoprofylaxe II chlorochin III chlorochin + proguanil IV meflochin, Malarone (A/P), doxycyklin
Jaterní schizogonie: primachin atovaquone, proguanil?ttc, azitromycin? MÍSTA ZÁSAHU ANTIMALARIK Hypnozoity u terciany: primachin Gametocidní léky: primachin Chinin, meflochin, chlorochin -nepůsobí na P.falciparum Krevní schizogonie chlorochin, meflochin atovachon+proguanil-malarone doxycyklin artemisininy, Fansidar
PŘEHLED ANTIMALARIK K PROFYLAXI Chlorochin (PLAQUENIL) 2 tbl./týden začít 1 2 týdny před a pokračovat 4 týdny po návratu děti, těhotné ženy není omezení Proguanil (PALUDRINE) - 2 tbl./den začít 1-2 dny před a pokračovat 4 týdny po návratu děti, těhotné ženy není omezení Meflochin (LARIAM) 1 tbl./týden začít 2 týdny před a pokračovat 4 týdny po návratu děti nad 5 kg, KI v 1. trimestru těhotenství Atovaquone + proguanil (MALARONE) - 1 tbl./den začít 1 den před a pokračovat 7 dnů po návratu, max. 28 dnů pob děti nad 11 kg (CDC nad 5 kg), KI v celém těhotenství Doxycyklin 1 tbl. (100 mg) /den začít 1-2 dny před a pokračovat 4 týdny po návratu děti nad 8 let (nad 12 let v Africe, UK), KI v celém těhotenství
AFRIKA ASIE Afrika: Mef (dlouhod.) A/P (krátkod.) (doxycyklin) India 6% S-E Asia 5% South America 2% sub- Saharan Africa 87% 87% případů tropické mal. je do ČR importováno ze subsaharské Afriky I IV I IV III III IV I BALI I Indie: Obd. sucha: I Obd. dešťů: Mef (dlouhod.) CQ/P (dlouhod.) A/P (krátkod.) (doxycyklin) I IV I J.v. Asie: A/P doxycyklin PNG: A/P meflochin doxycyklin
AMERIKA Stř. Amerika: CQ Nikaragua Honduras Kostarika Panama Haiti II II IV I Amazonie: Mef (dlouhod.) A/P (krátkod.)
DĚKUJI ZA POZORNOST